超级军网科学家首次发现磁单极子存在
来源：百度文库 编辑：超级军网 时间：2024/04/26 00:00:03
http://news.sohu.com/20090909/n266593759.shtml
德国亥姆霍兹联合会研究中心的研究人员在德国德累斯顿大学、圣安德鲁斯大学、拉普拉塔大学及英国牛津大学同事的协作下，首次观测到了磁单极子的存在，以及这些磁单极子在一种实际材料中出现的过程。该研究成果发表在9月3日出版的《科学》杂志上。
磁单极子是科学家在理论物理学弦理论中提出的仅带有北极或南极单一磁极的假设性磁性粒子。在物质世界中，这是相当特殊的，因为磁性粒子通常总是以偶极子（南北两极）的形式成对出现。磁单极子这种物质的存在性在科学界时有纷争，迄今为止科学家们还未曾发现过这种物质，因此，磁单极子可以说是21世纪物理学界重要的研究主题之一。
英国物理学家保罗·狄拉克早在1931年就利用数学公式预言磁单极子存在于携带磁场的管（所谓的狄拉克弦）的末端。当时他认为既然带有基本电荷的电子在宇宙中存在，那么理应带有基本“磁荷”的粒子存在，从而启发了许多物理学家开始了他们寻找磁单极子的工作。
科学家们曾通过种种方式寻找磁单极子，包括使用粒子加速器人工制造磁单极子，但均无收获。此次，德国亥姆霍兹联合会研究中心的乔纳森·莫里斯和阿兰·坦南特在柏林研究反应堆中进行了一次中子散射实验。他们研究的材料是一种钛酸镝单晶体，这种材料可结晶成相当显著的几何形状，也被称为烧录石晶格。在中子散射的帮助下，研究人员证实材料内部的磁矩已重新组织成所谓的“自旋式意大利面条”，此名得自于偶极子本身的次序。如此一个可控的管（弦）网络就可通过磁通量的传输得以形成，这些弦可通过与自身携带磁矩的中子进行反应观察到，于是中子就可作为逆表示的弦进行散射。
在中子散射测量过程中，研究人员对晶体施加一个磁场，利用这个磁场就可影响弦的对称和方向，从而降低弦网络的密度以促成单极子的分离。结果，在0.6K到2K温度条件下，这些弦是可见的，并在其两端出现了磁单极子。
研究人员也在热容量测量中发现了由这些单极子组成的气体的特征。这进一步证实了单极子的存在，也表明它们和电荷一样以同样的方式相互作用。
在此项工作中，研究人员首次证实了单极子以物质的非常态存在，即它们的出现是由偶极子的特殊排列促成的，这和材料的组分完全不同。除了上述基本知识外，莫里斯对此结果进行了进一步的解释，他认为此项工作正在书写新的物质基本属性。一般来说，这些属性对于具有相同拓扑结构（烧录石晶格上的磁矩）的材料来说都是适用的。
研究人员认为，此项技术将产生重要的影响。不过，最重要是，它标志着人们首次在三维角度观察到了磁单极子的分离。
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请熟悉理论物理的高人解读一下这项发现的意义吧http://news.sohu.com/20090909/n266593759.shtml
德国亥姆霍兹联合会研究中心的研究人员在德国德累斯顿大学、圣安德鲁斯大学、拉普拉塔大学及英国牛津大学同事的协作下，首次观测到了磁单极子的存在，以及这些磁单极子在一种实际材料中出现的过程。该研究成果发表在9月3日出版的《科学》杂志上。
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科学家们曾通过种种方式寻找磁单极子，包括使用粒子加速器人工制造磁单极子，但均无收获。此次，德国亥姆霍兹联合会研究中心的乔纳森·莫里斯和阿兰·坦南特在柏林研究反应堆中进行了一次中子散射实验。他们研究的材料是一种钛酸镝单晶体，这种材料可结晶成相当显著的几何形状，也被称为烧录石晶格。在中子散射的帮助下，研究人员证实材料内部的磁矩已重新组织成所谓的“自旋式意大利面条”，此名得自于偶极子本身的次序。如此一个可控的管（弦）网络就可通过磁通量的传输得以形成，这些弦可通过与自身携带磁矩的中子进行反应观察到，于是中子就可作为逆表示的弦进行散射。
在中子散射测量过程中，研究人员对晶体施加一个磁场，利用这个磁场就可影响弦的对称和方向，从而降低弦网络的密度以促成单极子的分离。结果，在0.6K到2K温度条件下，这些弦是可见的，并在其两端出现了磁单极子。
研究人员也在热容量测量中发现了由这些单极子组成的气体的特征。这进一步证实了单极子的存在，也表明它们和电荷一样以同样的方式相互作用。
在此项工作中，研究人员首次证实了单极子以物质的非常态存在，即它们的出现是由偶极子的特殊排列促成的，这和材料的组分完全不同。除了上述基本知识外，莫里斯对此结果进行了进一步的解释，他认为此项工作正在书写新的物质基本属性。一般来说，这些属性对于具有相同拓扑结构（烧录石晶格上的磁矩）的材料来说都是适用的。
研究人员认为，此项技术将产生重要的影响。不过，最重要是，它标志着人们首次在三维角度观察到了磁单极子的分离。
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似乎····印象中师很早的新闻了吧·····还是俺记错了？····
真的发现了？原来科学家一直怀疑有，却没有证据。
那磁力线怎么闭合呢？
that news is REAL.
but details are misleading.
If I am not very wrong they realize some monopoles
in a condensed matter systems called spin ice.
Ho2Ti2O7 and Dy2Ti2O7
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in a condensed matter systems called spin ice.
Ho2Ti2O7 and Dy2Ti2O7
如果证实，可以获偌贝尔奖了
又到了物理大发现的前夜了
核聚变 发表于 2009-9-8 21:17 
奇怪··怎么老记得以前看过这消息呢···晕晕的····
读中学时就听过关于磁单极子的预测了，现在终于有点眉目啦
居然是在实验室中直接产生的
都不用去撞宇宙线的大运，可以直接做重复验证了
都不用去撞宇宙线的大运，可以直接做重复验证了
oldwatch 发表于 2009-9-8 22:15
各位，不要被标题党蒙蔽了。
这是所谓的“准”粒子，不是真正的粒子。
这是所谓的“准”粒子，不是真正的粒子。
yaoyuan7310 发表于 2009-9-9 01:12
上次看那个CCTV10 宇宙起源里讲到过，，，预测有。
终于可以在教科书中肯定了。
又发现了，多少年前就说发现了，等其他试验确定了再说吧1
字都认识，合起来怎么就看不明白捏
貌似小学看少年科学画报就有这个消息了。。。。我83年小学毕业。。。
renshiming 发表于 2009-9-9 20:27
看来你是个明白人，那你就给我讲讲这个磁单极子的发现可以验证当前理论物理学中的那些假设呢？这些假设的验证，又会推动那些个领域的发展呢？
看来你是个明白人，那你就给我讲讲这个磁单极子的发现可以验证当前理论物理学中的那些假设呢？这些假设的验证，又会推动那些个领域的发展呢？
whbhbmc 发表于 2009-9-10 06:47
以前好像说的是在理论上推测有这个东西的存在吧，但是一直没有发现
以前好像说的是在理论上推测有这个东西的存在吧，但是一直没有发现
弦理论再胜，统一场又输一阵
同学们把物理书撕了吧——我高中物理老师给我们讲电磁学的时侯说过，什么时侯发现磁单极子，什么时侯就可以撕物理书了;P
楼上诸位把磁单极子神话了
事实上磁单极子的存在是量子电动力学的自然推论，
所以它的发现并不会对理论造成多大的影响
要撕物理书也只会撕高中物理书，而对于当前理论物理不会有什么影响
PS：高中物理老师吹牛不可全信。
事实上磁单极子的存在是量子电动力学的自然推论，
所以它的发现并不会对理论造成多大的影响
要撕物理书也只会撕高中物理书，而对于当前理论物理不会有什么影响
PS：高中物理老师吹牛不可全信。
该用户只能删除 发表于 2009-9-10 11:04
不知道你如何得出这个结论，凝聚态物理学中的结果与弦理论有什么关系？
装B也给我装的像点！
不知道你如何得出这个结论，凝聚态物理学中的结果与弦理论有什么关系？
装B也给我装的像点！
geneweapon 发表于 2009-9-10 10:54
＋1
＋1
geneweapon 发表于 2009-9-10 10:51
没什么，只是狄拉克的理论有多了一个实验支持而已。
没什么，只是狄拉克的理论有多了一个实验支持而已。
和弦理论没什么关系，和经典量子电动力学完全相容
不过，要等测出磁单极的一些基本属性值才知道是不是确认了，论文发了，这个应该就快了。
不过，要等测出磁单极的一些基本属性值才知道是不是确认了，论文发了，这个应该就快了。
可以普及下这发现到底有啥重大作用吗？
为什么要撕物理书？爱因斯坦提出了相对论快100年了现在初中高中（大部分内容）还不是在学牛顿的经典力学？
再说了，牛顿的经典力学是相对论在宏观、低速（相对光速）条件下的近似，对普通人大部分情况下都够用了
爱因斯坦的相对论至少到目前位置和试验观测符合的很好，即使今后发现了颠覆性的新理论，我想相对论依然可以看做是该理论在某种情况下的近似
所以撕物理书还是算了吧，没必要，大多数人把牛顿的经典力学搞搞清楚就够用了，爱因斯坦的相对论，有多少人真正理解？还谈撕？
再说了，牛顿的经典力学是相对论在宏观、低速（相对光速）条件下的近似，对普通人大部分情况下都够用了
爱因斯坦的相对论至少到目前位置和试验观测符合的很好，即使今后发现了颠覆性的新理论，我想相对论依然可以看做是该理论在某种情况下的近似
所以撕物理书还是算了吧，没必要，大多数人把牛顿的经典力学搞搞清楚就够用了，爱因斯坦的相对论，有多少人真正理解？还谈撕？
已有的粒子的排列的一种方式，使很多粒子组合起来实现了Dirac的磁单极子的性质
真正对基本物理理论（弦理论 大统一场论）有意义的是基本粒子的磁单极子，现在的发现与此没有关系
真正对基本物理理论（弦理论 大统一场论）有意义的是基本粒子的磁单极子，现在的发现与此没有关系
lmjiao 发表于 2009-9-10 16:57
磁单级子的可观测是通向观测"重弦"的第一步，也是“超对称”的重要一步，装B两字原样奉还
磁单级子的可观测是通向观测"重弦"的第一步，也是“超对称”的重要一步，装B两字原样奉还
楼上的兄弟，Dirac的磁单极子确实和弦论没啥必然的关系，顺便说，我学弦论的时候也没听说过什么重弦。
磁单极子是场论的内容，而且与弱电统一或者大统一场论没什么必然关系，和超对称更是没任何关系。你可以看到
http://en.wikipedia.org/wiki/Magnetic_monopole
上面说大统一场论中可以包含磁单极子解，但是实际上不是非要大统一场论，Weinberg的书上只是用了Nonabelian的规范场论加上标量物质场，就构造了磁单极子解，当然这也没用到弦论
很多大统一场论或者弦论是预言磁单极子，但是并不是说磁单极子的发现就能推出大统一场论或者弦论，这逻辑上不等价
磁单极子是场论的内容，而且与弱电统一或者大统一场论没什么必然关系，和超对称更是没任何关系。你可以看到
http://en.wikipedia.org/wiki/Magnetic_monopole
上面说大统一场论中可以包含磁单极子解，但是实际上不是非要大统一场论，Weinberg的书上只是用了Nonabelian的规范场论加上标量物质场，就构造了磁单极子解，当然这也没用到弦论
很多大统一场论或者弦论是预言磁单极子，但是并不是说磁单极子的发现就能推出大统一场论或者弦论，这逻辑上不等价
哎，《航空知识》的YY栏目说的事情要实现一部分？？
噢噢，老麦又要痛哭流涕了~~~~~~~~~~~~~~我为什么要说又呢~~~~~~~~
麦克斯韦要下课了
不可能，我到现在还清晰的记得我上高中的时候，我的物理课本上说到现在还没有找到磁单极子的存在！那个模拟图我到现在还记得，不知道为什么记得那么清楚。。。。。
*重复了，编辑*
*重复了，编辑*
这个实验不违反麦克斯韦方程组，微观上divB依然处处为零。